1.一种适用于复杂山地风场时序预测的风廓线拟合方法,其特征在于,包括步骤:获取地形数据和气象数据,构建地形气象数据集;基于地形气象数据集,确定目标区域风切变系数,构建风廓线拟合模型;获取目标区域实时地形数据和目标区域实时气象数据,风廓线拟合模型接收目标区域实时地形数据和目标区域实时气象数据,生成风廓线集合;针对目标区域,实时动态调整风廓线参数;针对计算域进行数值求解,生成风场时序预测结果;步骤基于地形气象数据集,确定目标区域风切变系数,包括:获取相似地形历史测风数据,针对所述相似地形历史测风数据进行幂律风廓线模型方程拟合,逆计算相似地形历史平均风切变系数,所述幂律风廓线模型方程为 , h 为地表边界层内待拟合风速的高度, V 为高度 h 处的风速,V r 为参考高度 h ref 处的平均风速, α 是风切变系数;获取相似地形区域地形粗糙度、目标区域地形粗糙度,根据相似地形历史平均风切变系数,生成目标区域风切变系数初值范围,具体为: ,其中 ,α hist 为相似地形历史风切变系数 ,α range 为目标区域风切变系数初值范围 ,k 为糙率影响系数, Z 0,target 为目标区域地形粗糙度, Z 0,similar 为相似地形区域地形粗糙度;步骤基于地形气象数据集,确定目标区域风切变系数,包括:获取目标区域短期高频率测风数据,设置所述目标区域风切变系数初值范围作为模型约束条件,构建幂律风廓线模型,逆计算目标区域平均风切变系;步骤构建风廓线拟合模型包括:根据地形气象数据,基于目标区域地形特征,针对目标地形区域划分生成子区域;针对不同子区域识别风速梯度突变高度,确定不同气象数据可信层高度;针对子区域地形差异,根据地形修正系数β优化模第一修正模型,生成第二修正模型 ,其中, V 为高度 h 处风速, H 为气象数据可信层高度, V H 为可信速度, dH 为地形相对于基线的高度差,用于修正地形起伏对风速垂直分布的影响;h为地表边界层内待拟合风速的高度, α 1 为目标区域平均风切变系数,β为地形修正系数。
2.根据权利要求1所述的适用于复杂山地风场时序预测的风廓线拟合方法,其特征在于,步骤构建地形气象数据集前还包括:识别地形数据异常值,拟合异常点的邻域地形趋势面,拟合修正并代替所述地形数据异常值,所述拟合修正为 ,其中 H corr 为地形数据修正值, H j 为邻域点高程, ω j 为距离权重,n为邻域点数量。
3.根据权利要求1所述的适用于复杂山地风场时序预测的风廓线拟合方法,其特征在于,步骤构建地形气象数据集前还包括:识别气象数据异常值,所述气象数据异常值包括风速数据异常值,根据实测站点地形代表性和多源数据一致性对所述风速数据异常值进行加权修正,所述加权修正为 ,其中, V corr 为风速修正值, ω obs 为地形代表性权重系数, V obs 为山地气象站、测风塔采集的原始观测风速值, ω i 为某种气象数据源权重系数, V i 为某种气象数据源的风速值, n 为气象数据源种类,n≥1。
4.根据权利要求1所述的适用于复杂山地风场时序预测的风廓线拟合方法,其特征在于,构建幂律风廓线模型,逆计算目标区域平均风切变系数包括:基于幂律风廓线模型修正地形起伏高度差异,根据第一修正模型 进行修正,其中, V 为高度h处风速, H 为气象数据可信高度, V H 为可信速度, dH 为地形相对于基线的高度差,用于修正地形起伏对风速垂直分布的影响;h为地表边界层内待拟合风速的高度, α 1 为目标区域平均风切变系数。
5.根据权利要求1所述的适用于复杂山地风场时序预测的风廓线拟合方法,其特征在于,确定不同气象数据可信层高度包括:针对风速序列 ,计算相邻高度风速差: ,当 时,取 h i 以上稳定层高度为气象数据可信层高度, h i 为风速序列高度, 为相邻高度区间风速差限制阈值。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的适用于复杂山地风场时序预测的风廓线拟合方法,其特征在于,所述子区域包括高山峡谷区、低山缓坡区、山地平台区中的至少一种。